首页 >> 文明专题 >>“三零”单位创建 >> 打造百万吨“三零”充填开采
详细内容

打造百万吨“三零”充填开采

  3个月多地对标学习、20余次专家论证、近百次细节探讨、3000多份论证材料,2017年9月,充填开采方案初步设计出炉;2018年3月项目开始施工建设;2019年被确定为我省10个绿色开采试点项目之一;2020年进入联合试运转以来,充填效率大大提升,并将最终实现充填采煤量100万吨/年……

  作为山西省唯一一座进行“煤矸石返井试点和充填开采试点”煤矿,潞安化工集团高河能源公司先行先试建成百万吨级膏体充填开采项目。这是高河能源公司积极践行省委提出的“三高一型”目标,坚持“创新为上”,聚焦“六新”突破,深入实施创新驱动的生动实践。

  “我们积极引进新技术、新材料、新装备、新产品等科研成果,在智能开采、绿色开采、瓦斯利用上拥有了一批自己的核心技术。在公司‘十四五’规划中,更是对智能化和绿色开采赋予了新内容。”高河能源公司董事长、总裁韩玉明说。

  抓创新 绿色项目落地生根

  潞安化工集团高河能源公司井田内村庄密集,太焦铁路和铁路专用线横穿,“三下”压煤总量多达3亿多吨,占地质储量的60%左右,怎样把这些资源最大限度释放出来呢?

  采用传统的垮落法开采每年会外排大量的矸石,造成矸石占地污染,增加环保压力和原煤成本,怎么解决?

  “这些问题,不能到十分棘手的时候才去想解决办法,我们应该未雨绸缪,先行先试,做一些新技术储备。”高河能源生产副总张永平说。

  何谓膏体充填开采?就是把采矿产生的废弃物,如煤矸石等,加上粉煤灰、劣质土、城市固体垃圾等,在地面加工成类似牙膏状高浓度浆体,并利用大型充填泵通过管道输送到井下采空区的新型采矿法。膏体充填开采也被称为“置换开采”,把废弃物制成膏体“完璧归赵”到采空区,同时置换出原来采不出来的矿产资源。

  高河能源膏体充填开采项目早在2014年就有了意向,“面对一个全新的技术,成不成熟?投入与收益怎样?适不适合高河能源的实际?这些问题都是必须考虑的,所以经过多番论证,直到2017年才正式启动。”张永平说。

  高河能源膏体充填开采项目由地面充填系统、管道输送系统和井下充填工作面三部分构成,平均煤厚6.7米,充填采煤量100万吨/年以上。目前,充填工艺还在不断改进、生产工序还在不断优化、岗位人员还在不断熟练,届时公司充填效率还将有更大的提升,最终实现充填采煤量100万吨/年。

  日前,中煤协对“采空区高效充填”“矸石基固废返井”两个项目进行了科技成果鉴定,专家组一致认为:经济和社会效益显著,项目成果整体达到国际领先水平。

  咬紧牙 跨越巨大技术挑战

  高河能源膏体充填开采项目一路走来,可谓是历经风雨,饱经风霜。该项目设计产能是目前国内最大的,这“跨越式”的创新,带来巨大的技术挑战。

  “第一次充填的时候,我们遭遇了失败,充填物三分之一都漏完了,这时候我们意识到,这个技术远没有想的那么简单,于是我们沉下心来,紧盯各项数据变化,不断改进工艺,加强精细化管理,大概经过了10天的加班加点、不眠不休,才充填成功。”综采预备队副队长孟海燕对记者说。

  但是,成功充填几次后,突然发生了局部堵管。一次、两次,到底为什么?摸着石头过河的技术人员发了愁。

  “第一次管路堵了以后,我们进行了疏通,将原本一次就可以的充填分成了五次进行,小心翼翼生怕再次出问题。让人心灰意冷的是管路又堵了第二次。”张永平说,“开始我们以为堵管是偶然事件,主要精力放在地面和井下两头,却唯独没想到管道会出问题。”

  到底行不行?能不能干?堵管问题一再出现引发了一片质疑声。

  “关键时刻,要一鼓作气,坚持到底,要想办法、动脑筋、善作为。”韩玉明在现场办公时讲话温暖人心、鼓舞士气,坚定了战胜困难的信心与决心。

  高河能源项目充填条件与别的地方不同,埋深大、管径粗、充填能力大,这种条件下很难控制充填稳定性,导致堵管事故多次发生。技术人员通过现场实践,分析了几十万个数据,经过艰苦的5个月,才摸索出了解决问题的关键技术。

  技术难题刚刚解决,提效率很快就被提上了议事日程。为了提升充填效率,高河能源建立了以“割煤—隔离—充填”为主线,将联网、修巷、检修等工序穿插到主线作业全过程的高效作业模式。

  谋未来 “三零”实现绿色发展

  解决充填材料要“细”,输送功率要“大”,管路输送要“畅”,现场支护要“硬”,凝固速度要“稳”,在解决五个最为棘手技术难题的过程中,高河能源探索出了六方面的核心技术,形成了“三精两高一智能”的充填模式。

  例如,攻关研发高细破碎机,使矸石加工破碎“精细化”,破碎后的矸石粒度小于15毫米。

  布置管路监测系统,预防事故“精准化”。通过管路监测系统,在线监测并分析各段管路压力,精准判断堵管位置,自动控制泄浆阀开启。

  研制隔离充填液压支架,推进隔离凝固“高效化”。井下充填工作面采用高效隔离充填液压支架,添加速凝剂,取消了传统的隔离班和凝固班,实现了“采煤—充填”高效推进。

  应用膏体充填智能控制系统,实现充填采煤“智能化”。智能控制系统对地面各车间、管路及充填工作面全程监测和控制,实现了“有人巡视,无人操作”。

  实现“三零”,迎来“脱胎换骨”。高河能源年产矸石130万吨—165万吨,充填开采将废弃矸石资源化利用,按照100万吨/年充填采煤量,可消耗矸石约110万吨,后续还可以继续提升,很快就能实现“矸石零排放”;在采空区形成充填体支护上覆岩层,有效保护了岩层“关键层”,实现了“地面零沉降”;将岩层破坏限制在可控范围之内,对含水层和地表水形成有效保护,确保了“水体零破坏”。

  据介绍,未来在技术层面还可以解决不搬迁村庄采煤的难题,延长矿井服务年限,达产达效后,资源回收率将提升38.6%。高河能源将继续把创新作为重中之重,瞄准制约公司高质量转型发展的关键技术,不断提高生产效率和经济效益。

  冷雪 韩健

  


 

发布时间:2020-12-07 10:19:34 来源:忻州在线

地址:忻州市委长征街21号  邮政编码:034000